L’ordinateur Architecture : Lycée Louis Vincent L’ordinateur Architecture : Présentation des composants de la machine, ses unités de mesure. Lundi 10 février 2 014

Accès aux parties de la présentation. Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Accès aux parties de la présentation. Visite guidée de la machine. Composants internes de l’Unité Centrale. Les cartes (carte mère, son, vidéo, réseau). Les périphériques (entrants, sortants). La numérisation / stockage. Les connexions. Les ordres de grandeurs actuels. L’ordinateur : modélisation. Lundi 10 février 2 014

Panorama d’ensemble Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Panorama d’ensemble Enceintes Webcam Ecran Unité centrale Imprimante / scanner Clavier Souris Lundi 10 février 2 014

Unité centrale / vue avant Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Unité centrale / vue avant Lecteur/Graveur CDROM DVD-ROM VUE ARRIERE Lecteur cartes Port USB OUVRIR Marche/Arret Lundi 10 février 2 014

Unité centrale / vue arrière Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Unité centrale / vue arrière Prise alimentation Port USB (souris, clé USB …) Utilisé aussi pour l’ensemble des périphériques Port RJ45 Connexion réseau Port USB 3 (bleu) Port HDMI Sortie Vidéo (carte mère) Carte graphique Sortie Vidéo Port HDMI Prise JACK Enceintes, casque micro … VUE AVANT Zoomer Lundi 10 février 2 014

Unité centrale / vue intérieure Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Unité centrale / vue intérieure 1 : Alimentation 2 : Lecteurs/Graveurs 3 : Disques durs 4 : Carte mère 5 : Ventilateur du processeur 6 : Mémoire vive RAM 7 : Carte graphique 8 : Autre carte (WIFI …) Lundi 10 février 2 014 VUE AVANT Zoomer VUE ARRIERE

Unité centrale / Zoom carte mère Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Unité centrale / Zoom carte mère Emplacements pour Les cartes graphique, son …. Ventilateur RAM Mémoire vive Enlever le ventilateur Lundi 10 février 2 014

Processeur Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Microprocesseur Lundi 10 février 2 014

Zoom face arrière Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Zoom face arrière Ports USB 2 Port RJ45 Sortie Vidéo Ports USB 3 Ils sont bleu Prises JACK Enceintes, casque, micro Ports HDMI Lundi 10 février 2 014

Quelques composants de l’UC Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Quelques composants de l’UC UC = unité centrale (voir). L’unité centrale contient les divers composants nécessaires au fonctionnement de la machine. Les périphériques y sont connectés Quelques composants : Carte mère Processeur Ventilateur Mémoire vive Supports de stockage (disque dur, CD-ROM, DVD-ROM …) Cartes (son, vidéo, réseau, WIFI) Lundi 10 février 2 014

Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Le ventilateur Le processeur dégage une chaleur importante (il devient brûlant après une quelques minutes d’utilisation) Donc : Ne gênez pas la bonne marche du ventilateur. N’obstruez pas les aérations de votre unité centrale. Lundi 10 février 2 014

Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Mémoire vive La mémoire vive est la mémoire de travail de votre ordinateur, elle a une grande influence sur la vitesse de votre machine. On la trouve sous forme de « barrettes » qui sont connectées sur la carte mère Mesures principales : 512 Mo, 1 024 Mo (1 Go), 2 048 Mo (2 Go), 4 096 Mo Lundi 10 février 2 014

Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Processeur Toute action de l’ordinateur est transformée en une suite de calculs. A une action compliquée correspond une longue suite de calculs. Le processeur a en charge tous ces calculs (les cartes son, vidéo… peuvent l’aider). Il faut donc que le micro-processeur ait une grande vitesse de calcul. La vitesse de calcul est appelée vitesse d’horloge. Elle se calcule en Hertz (comme la fréquence d’un son : nombre de battements par seconde). Les valeurs actuelles atteignent près de 4GHz (1 GigaHertz = 1 milliard d’Hertz) pour Intel Core I7. Lundi 10 février 2 014

Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Les cartes La carte mère est le support de tous les composants de l’unité centrale. Les cartes son, vidéo, réseau prennent en charge les données correspondantes et assurent les tâches afférentes : Acquisition (vidéo, sonore) Traitements particuliers (mixage, rendu 3D) Ces traitements particuliers sont souvent gourmands en calculs. Les cartes allègent le processeur (calculateur généraliste) car elles sont spécialisées pour ces calculs (plus rapides et performantes). Faites attention au choix des cartes si vous prévoyez une utilisation particulière. Lundi 10 février 2 014

Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Carte mère Elle centralise tous les flux d’informations de votre machine. Elle est le support du processeur, de la mémoire vive, des cartes son, réseau, vidéo, d’un ensemble de circuits de transmission… Mesures principales : Mémoire vive : atteint maintenant + 5 Go. Processeur Lundi 10 février 2 014

Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Carte vidéo Elle permet de gérer la vidéo/image : acquisition, production. Ses performances permettront de gérer des flux d’images plus ou moins riches, dynamiques (la 3D, des rendus réalistes de lumière demandent une carte performante). Elle soulage le processeur d’une partie des calculs impliqués par les images. Mesures principales : Jusqu’à 2 Go. Lundi 10 février 2 014

Carte réseau Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions La carte réseau (appelée Network Interface Card en anglais et notée NIC) constitue l'interface entre l'ordinateur et le câble du réseau. La fonction d'une carte réseau est de préparer, d'envoyer et de contrôler les données sur le réseau. La plupart des cartes réseau destinées au grand public sont des cartes Ethernet. Elles utilisent comme support de communication des paires torsadées (8 fils en cuivre), disposant à chaque extrémité de prises RJ45. Les réseaux sans fil Wi-Fi (Wireless Fidelity) ou WLAN (Wireless Local Area Network) fonctionnent sur les mêmes principes que les réseaux Ethernet filaires. Une carte réseau Wi-Fi doit être installée sur chaque ordinateur du réseau sans fil. Cette carte peut être directement incluse dans la carte mère (cas de nombreux portables), mais peut également se trouver sous la forme d'une carte PCI ou d'une clé USB. Lundi 10 février 2 014

Carte son Elle permet de gérer le son : acquisition, production. Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Carte son Elle permet de gérer le son : acquisition, production. Ses performances permettront de gérer des flux sonores plus ou moins riches, dynamiques. Pour obtenir une bonne qualité, il faut associer une bonne carte à des périphériques corrects (micro, enceintes..). Mesures principales : Nombre de canaux Lundi 10 février 2 014

Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Périphériques Un périphérique est un élément connecté à l’ordinateur (plus précisément à l’unité centrale). Périphérique sortant : Il reçoit des informations de l’unité centrale (ex : imprimante). Voir les périphériques sortants Périphérique entrant : L’unité centrale exploite des informations en provenance de ce périphérique (ex : clavier). Voir les périphériques entrants Périphériques mixtes : à la fois entrant et sortant (ex : support de stockage, écran tactile). Lundi 10 février 2 014

Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Imprimante C’est un périphérique sortant (voir les autres périphériques). Fonction : impression de document numérisé. Maintenant beaucoup de modèles intègrent un scanner. Mesures importantes : Jet d’encre ou laser Couleur ou noir & blanc Vitesse d’impression (en ppm : pages par minute), important si vous avez besoin d’imprimer de gros documents. Précision : (en dpi : dot per inch). Donne la qualité d’impression, la finesse du grain. Important pour les impressions de photos, de dessins riches en détails et couleurs. Lundi 10 février 2 014

Périphériques sortants Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Périphériques sortants Tout appareil se connectant à l’unité centrale et recevant des informations de celle-ci. Écran. Unités de stockage Appareil photo numérique (comme tout unité de stockage). … Lundi 10 février 2 014

Ecran Périphérique sortant (voir les autres périphériques). Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Ecran Périphérique sortant (voir les autres périphériques). Plusieurs types : Analogique, cathodique : ancienne technologie de la télévision (plus vendu actuellement) LCD : permet les écrans plats (portable, ordinateurs fixes et maintenant les tablettes). Mesures principales : Taille : en pouces sur la diagonale (actuellement de 10 pour les petits portables à 26 pouces et plus). Le prix augmente fortement avec la taille. Résolution maximale : 1024X768, 1920X1080, et des variantes… définit la capacité d’accueil en nombre de pixels (largeur × hauteur). Lundi 10 février 2 014

Enceintes Périphérique sortant (voir les autres périphériques). Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Enceintes Périphérique sortant (voir les autres périphériques). Mesures principales : Avec ou sans amplificateur. Différentes qualités comme sur une chaîne HI-FI. On obtient de la bonne qualité sans un prix énorme, à moins d’avoir une utilisation spécifique de sa machine (musicien averti, home- cinéma…). Il faut aussi et surtout que les performances de la carte audio soient à la hauteur des enceintes. Lundi 10 février 2 014

Périphériques entrants Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Périphériques entrants Tout appareil se connectant à l’unité centrale et permettant de fournir des informations à cette celle-ci. Souris. Clavier. Scanner. Micro. Supports de stockage. Appareils photo numériques. Caméra vidéo … Lundi 10 février 2 014

Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Lecteurs / Graveurs Un lecteur peut être graveur ou non (voir aussi les supports de stockage). Mesures : Capacités : Disquette : 1,44Mo (appartient à un autre temps) CD-ROM : 600-700 Mo DVD-ROM : jusqu’à 4,7 Go (on va vers 17 Go pour les doubles couches) BLU-RAY : jusqu’à 25 Go (on va vers 50 Go pour les doubles couches) Vitesse de gravage : (X2, X4, X8…) pour le CD-ROM et DVD-ROM X2 pour un DVD-ROM correspondrait à X20 sur un CD-ROM (facteur 10) Deux modes (valable pour les CD-ROM et DVD-ROM) : R : gravage unique RW : gravage multiple : le graveur accepte la ré-écriture (CD-ROM RW) Lundi 10 février 2 014

Clavier Périphérique entrant (voir les autres périphériques). Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Clavier Périphérique entrant (voir les autres périphériques). AZERTY OU QWERTY, principalement, suivant le pays d’exploitation du clavier. Mesures : Confort de frappe (non mesurable). Avec ou sans fil (évite un câble supplémentaire), mais sans fil nécessite une alimentation (pile...). Plusieurs types : ergonomiques… attention aux clavier chers gadget. Lundi 10 février 2 014

Stockage Disquette : 1,44Mo Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Stockage Disquette : 1,44Mo Support plus utilisé. Lecteur ZIP : 100 Mo, rencontré rarement maintenant. Sorte de disquette de grande capacité. Se gère comme une disquette. Requiert un lecteur ad-hoc (à l’inverse des clés USB). Cartes mémoire : capacité variable (SD par exemple). utilisées pour des appareils externes (comme un appareil photo numérique). Il faut utiliser un lecteur de telles cartes (l’appareil lui-même, une carte s’enfichant dans un réceptacle de l’ordinateur, un lecteur externe). Clé USB : de 1 à plusieurs gigas. Support standard maintenant, simple d’utilisation du fait de la connexion USB (pas besoin de rebooter la machine à chaque connexion). CD-ROM : 700Mo. Disponible sur toutes les machines actuelles. Incontournable car tous les logiciels sont maintenant distribués sur CD-ROM. Le graveur est maintenant démocratisé. DVD-ROM : 4,7 Go. Permet un stockage de données de grande taille (vidéo). Aussi démocratisé. Lundi 10 février 2 014

Les connexions Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Port Série : pour connecter les souris, n’est plus utilisé. Port Parallèle : pour connecter une imprimante, un scanner… n’est plus utilisé. Port PS/2 : souris, clavier… (n’est plus utilisé). Port FIREWIRE 1394 : port vidéo (entrée, sortie) (caméra numérique). Port USB : de plus en plus de périphériques s’y connectent (souris, clavier, imprimante, scanner, joystick, appareil photo numérique…). Devient la norme de connexion. Pensez à l’achat à un nombre de connexion relativement important (5 et +). La dernière norme est USB 3. Sortie VIDEO : pour l’écran, le vidéo-projecteur, pas la télévision. Sortie S-VIDEO : pour la télévision. Il y a maintenant une sortie HDMI. Alimentation : (électrique). Prise JACK : casque, enceintes, micro… Port RJ45 : connexion réseau. Lundi 10 février 2 014

Ordres de grandeur actuels Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Ordres de grandeur actuels Une machine type (correcte pour une utilisation polyvalente : bureautique, internet, jeux). CPU ou vitesse de l’horloge : entre 2 et 4 GHz. Mémoire vive (RAM) : Plus de 6 Go. Disque dure : peut atteindre le Téra. Le tout pour 500-1000 Euros. Très variable selon d’autres paramètres (taille écran...) Lecteur/graveur de CD-ROM. Lecteur de DVD/graveur de DVD. Ecran : 21/27 pouces. Ces caractéristiques sont suffisantes pour une utilisation bureautique ou familiale. Une utilisation spécifique (musicien, graphiste) demandera de faire choisir de composants de bonnes qualités (carte vidéo, son). Les jeux peuvent être gourmands en vidéo. On peut obtenir moins cher au détriment de ces caractéristiques, ou plus cher. Les portables, à performances égales, sont plus chers (miniaturisation oblige). Lundi 10 février 2 014

Ordinateur : modélisation Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Ordinateur : modélisation Architecture de Von Neumann. Modélise le fonctionnement d’un ordinateur Unité arithmétique et logique : opération de base Unité de contrôle : ordonne les opérations Mémoire : stocke les données, mais aussi le programme (le programme est une donnée qui contient des ordres d’exécution) E/S : vers les périphériques Lundi 10 février 2 014

Simulation d’un ordinateur Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Simulation d’un ordinateur http://sourceforge.net/projects/johnnysimulator Lundi 10 février 2 014

Conclusion Etude de marché : très difficile Plan Visite guidée U.C. Cartes Périphériques Connexions Conclusion Etude de marché : très difficile Ordinateurs de bureau ou portable ? Les professionnels ont tendance à utiliser leur portable comme ordinateur de bureau... La puissance le permet maintenant Les NetBooks ont percé raisonnablement puissants très compacts légers économiques Mac ou PC ? la guerre éternelle, les arguments ne sont pas que rationnels Tablettes ? Attention, ce ne sont pas des ordinateurs même s’ils s’en rapprochent maintenant usages différents Surtout de la consultation de ressources, moins adaptés à la production. Lundi 10 février 2 014